直線(xiàn)電機(jī)
模具加工用的高速加工中心多數(shù)還是采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠來(lái)驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)坐標(biāo)軸,但部分加工中心已采用直線(xiàn)電機(jī),采用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床可顯著提高生產(chǎn)率,由于這種直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)免去了將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)元件,從而可顯著提高軸的動(dòng)態(tài)性能、移動(dòng)速度和加工精度。
直線(xiàn)電機(jī)可以顯著提高高速機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。由于模具大多數(shù)是三維曲面,刀具在加工曲面時(shí),刀具軸要不斷進(jìn)行制動(dòng)和加速。只有通過(guò)較高的軸加速度才能在很高的軌跡速度情況下,在較短的軌跡路徑上確保以恒定的每齒進(jìn)給量跟蹤給定的輪廓。如果曲面輪廓的曲率半徑愈小,進(jìn)給速度愈高,那么要求的軸加速度愈高。因此,機(jī)床的軸加速度在很大程度上影響到模具的加工精度和刀具的耐用度。
轉(zhuǎn)矩電機(jī)
在高速加工中心上,回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的擺動(dòng)以及叉形主軸頭的擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng),已廣泛采用轉(zhuǎn)矩電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)矩電機(jī)是一種同步電機(jī),其轉(zhuǎn)子直接固定在所要驅(qū)動(dòng)的部件上,所以沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)元件,它像直線(xiàn)電機(jī)一樣是直接驅(qū)動(dòng)裝置。轉(zhuǎn)矩電機(jī)所能達(dá)到的角加速度要比傳統(tǒng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)高6倍,在擺動(dòng)叉形主軸頭時(shí)加速度可達(dá)到3g。由于轉(zhuǎn)矩電機(jī)可達(dá)到極高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載剛性,從而提高了回轉(zhuǎn)軸和擺動(dòng)軸的定位精度和重復(fù)精度。
應(yīng)該提及的是,直接驅(qū)動(dòng)的直線(xiàn)軸與直接驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)軸相組合,使機(jī)床所有的運(yùn)動(dòng)軸具有較高的動(dòng)態(tài)性能和調(diào)節(jié)特性,從而為高速度、高精度和高表面質(zhì)量加工模具自由曲面提供了最佳條件。
目前,已有部分廠(chǎng)家的高速加工中心,已采用直線(xiàn)電機(jī)和轉(zhuǎn)矩電機(jī)來(lái)分別驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)軸(X/Y/Z)和回轉(zhuǎn)擺動(dòng)軸(C和A)。
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